DE69018673T2 - Schnelltrennbare Verbindung für Fahrzeugbatterie. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Viele elektrische Bauteile an Fahrzeugen umfassen komplexe Schaltungen mit Mikrochips, Transistoren oder anderen derartigen intelligenten Steuereinrichtungen. Diese komplexen elektrischen Komponenten umfassen Schallsysteme, Synchrongeneratoren, Zündungsmodule, Klimasteuersysteme und Instrumententafeln. Die Chips oder Transistoren dieser elektrischen Bauteile können leicht durch Stromstöße beschädigt werden, die dann auftreten können, wenn ein Fahrzeug mit Überbrückung gestartet oder wenn eine Batterie geladen oder ausgewechselt wird. Hierdurch ist es wünschenswert, eine Einrichtung zum Lösen der elektrischen Bauteile mit Chips oder Transistoren von der Batterie vor jedem Versuch eines Überbrückungsstarts oder vor dem Aufladen oder Wechseln der Batterie zu schaffen.
• Im Hinblick auf dieses Bedürfnis nach einem Schutz bestimmter elektrischer Bauteile vor Stromstößen werden derzeit einige Fahrzeuge mit einer einzigen Zuleitung hergestellt, die sich vom positiven Anschluß der Batterie zu einer Verbindungsstelle erstreckt. Eine Mehrzahl gesonderter Zuleitungen geht dann von der Verbindungsstelle aus. Eine solche Zuleitung kann zum Anlasser gehen. Eine andere Zuleitung kann zu recht einfachen elektrischen Bauteilen, wie den Beleuchtungsgruppen, gehen. Zumindest eine weitere Zuleitung kann zu den komplexen Bauteilen mit Chips oder Transistoren hinführen. Eine geeignete Trenneinrichtung kann dann in die Zuleitung einbezogen sein, die von der Batterie zu den Bauteilen mit Chips oder Transistoren hinführt. Der Fahrzeuginhaber und/oder das Wartungspersonal sind speziell angewiesen, die Zuleitung zu den Bauteilen mit Chips oder Transistoren vor einem Überbrückungsstart oder Laden der Batterie zu lösen.
• Vorbekannte Verbinder für hochamperige Anwendungsfälle, wie die von einer Kraftfahrzeugbatterie ausgehenden Zuleitungen, sind groß und komplex. Der typische Verbinder für solche hochamperigen Kraftfahrzeugverwendungen weist einander gegenüberliegende Elemente auf, die miteinander verschraubt sind. Hiedurch sind Verbindungslösungen und Neuverbindungen derartiger Verbinder schwierig. Die Automobilhersteller sind damit konfrontiert, daß der Fahrzeugbesitzer oder das Wartungspersonal Instruktionen zum Lösen dieser Zuleitungen vor dem Überbrückungsstart eines Motors einfach ignoriert, wodurch eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine Beschädigung der Bauteile mit Chips oder Transistoren entsteht. Die Wahrscheinlichkeit, daß eine schwierige Verbindungslösung unternommen wird, ist besonders gering in dem unkontrollierten Umfeld, in dem die meisten überbrückungsstartvorgänge erforderlich werden. Selbst wenn eine Verbindungslösung durchgeführt wird, ist eine unvorschriftsmäßige Neuverbindung für die vorbekannten hochamperigen Verbinder wahrscheinlich, die in unkontrollierten Umgebungen verwendet werden. Die Schwierigkeit der Herstellung dieser komplexen Verbindungen und Neuverbindungen für Batterieleitungen kann besonders schwierig angesichts des außerordentlich begrenzten Raums im Motorraum der Fahrzeuge werden. Blindverbindungen an kaum zugänglichen Stellen sind dabei üblich.
• Viele der elektrischen Bauteile eines Fahrzeugs, die nicht notwendigerweise Chips oder Transistoren enthalten, führen zu außerordentlich hohen Strombelastungen. Ein Beispiel ist ein Defroster, der Heizelemente aufweisen kann, die zu hohen Strombelastungen führen. Der Defroster oder ein anderes derartiges Bauteil kann von Zeit zu Zeit eine Reparatur oder Erneuerung erfordern. Der erste Schritt bei einer solchen Repartur oder Erneuerung ist typischerweise das Lösen der Hochstromverbindung zum Synchrongenerator. Jedoch sind, wie oben festgestellt, Hochstromverbinder für Fahrzeuganwendungsfälle typischerweise groß, komplex und schwierig in dem sehr beschränkten Raum zu lösen, der im Motorraum eines Fahrzeugs zur Verfügung steht.
• Der Stand der Technik umfaßt viele elektrische Verbinder, die leicht zu koppeln und zu entkoppeln sind. Jedoch sind die meisten dieser leicht koppelbaren und entkoppelbaren Verbinder nicht gut geeignet für das hohen Schwingungen ausgesetzte Kraftfahrzeugfeld. Viele andere sind speziell für kleine empfindliche Anschlüsse ausgebildet, die unmittelbar und auf Dauer beschädigt würden, wenn sie hohen Stromstärken ausgesetzt werden.
• Einige vorbekannte Verbinder, die für eine schnelle Verbindung und Verbindungslösung bestimmt sind, umfassen einander gegenüberliegende koppelbare Gehäuse mit bajonettartigen Verbindungen. Die typische bajonettartige Verbindung umfaßt ein Paar teleskopischer metallischer Gehäuseteile von zylindrischer Grundform. Ein Gehäuseteil ist mit zumindest einem Nocken versehen, während das gegenüberliegende Gehäuseteil eine entsprechende Nut besitzt, in der der Nocken aufgenommen werden kann. Die Verbindung der beiden Gehäuse verlangt typischerweise eine gewisse Kombination sowohl einer Axial- wie einer Drehbewegung, die durch die bestimmte Form der Nut bestimmt ist.
• Viele vorbekannte bajonettartige Verbinder umfassen Anschlüsse, die relativ zum Gehäuse bewegbar sind, um zu gewährleisten, daß sich die Anschlüsse nur in axialer Richtung trotz einer Drehbewegung des Gehäuses bewegen. Beispiele vorbekannter elektrischer Verbinder mit bajonettartigen Verbindungen umfassen US-A-4 645 281, ausgegeben an Burger am 24. Februar 1987, US-A-4 737 119, ausgegeben an Stieler am 12. April 1988, US-A-4 361 374, ausgegeben an Marmillion u.a. am 30. November 1982, US-A- 4 146 288, ausgegeben an Ramsay u.a. am 27. März 1979, US-A-4 464 010, ausgegeben an Collins am 7. August 1984, US-A-4 359 256, ausgegeben an Gallusser, u.a. am 16. November 1982, US-A- 3 425 026, ausgegebenan Theunissen am 28. Januar 1969, US-A- 3 351 886, ausgegeben an Zimmerman am 7. November 1967, und US-A 3 252 124, ausgegeben an Hansen am 17. Mai 1966. Keine dieser Entgegenhaltungen ist auf Verbinder gerichtet, die bei einer Kraftfahrzeugbatterie verwendet werden könnten. US-A- 3 184 703 beschreibt eine Verbinderanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
• Die vorliegende Erfindung sieht eine elektrische Verbindung für hochstromige Kraftfahrzeuganwendungen vor, z.B. Kraftfahrzeugbatterien, die es ermöglicht, eine Zuleitung z.B. von der Batterie leicht von Hand ohne Spezialwerkzeuge anzuschließen oder zu lösen. Die Verbindung umfaßt einen koppelbaren Stift- und Buchsenanschluß, von denen jeder ein Verbindungsende und ein gegenüberliegendes Drahtbefestigungsende besitzt. Die Verbindungsenden der Anschlüsse sind z.B. jeweils längsgeteilt, um zwei verbiegbare Längskontakte zu bilden. Somit können sich die Längskontakte des Stiftanschlusses beim Verbinden nach innen verbiegen, während sich die Längskontakte des Buchsenanschlusses beim Verbinden nach außen verbiegen können. Wie nachfolgend weiter erläutert wird, bewirkt das Verbinden der Anschlüsse, daß sich die jeweiligen Anschlüsse sowohl axial als auch drehend zueinander bewegen. Somit wischen die Kontaktflächen der Anschlüsse beim Verbinden in mehreren Richtungen. Im vollgekoppelten Zustand bieten die Anschlüsse eine große Kontaktquerschnittsfläche zwischen den Anschlüssen, um einen leistungsstarken Strompfad zu erreichen.
• Die Verbindungsenden der Anschlüsse können mechanisch an die Batteriedrähte angequetscht werden. Zusätzlich können die Verbindungsenden der Anschlüsse an die Batteriedrähte angelötet werden. Diese redundante Quetsch/Lötverbindung der Anschlüsse mit den Drähten gewährleistet eine hochqualitative Verbindung, die die hohe Stromstärke ohne weiteres aufnimmt. Die Anschlüsse sind sicher in koppelbaren nichtleitenden Gehäusen montiert.
• Die Gehäuse haben vorzugsweise eine zylindrische Grundform und sind für einen gegenseitigen teleskopischen Eingriff bemessen. Die Gehäuse sind vorzugsweise so geformt, daß sie bajonettartige Einrichtungen für einen gegenseitigen Eingriff umfassen. Speziell kann das Verbindungsende eines Gehäuses zumindest eine im allgemeinen schraubenlinienförmig verlaufende Nut, die in ihm geformt ist, oder einen Nockenschlitz umfassen, der sich durch dieses hindurcherstreckt, während das gegenüberliegende Gehäuse ein entsprechendes Nockenfolgeglied umfassen kann. Zum Beispiel kann das äußere Teleskopteil ein Paar gegenüberliegender Nockennuten umfassen, die am Verbindungsende des Gehäuses beginnen. Der Eingang zu den Nockennuten am Verbindungsende des Gehäuses kann vergrößert sein, um die anfängliche Ausrichtung der Nockenfolgeglieder mit der Nockennut zu erleichtern. Die Nockennut kann in einen Nockenschlitz an einer vom Verbindungsende beabstandeten Stelle führen. Das Vorsehen einer Nockennut am Verbindungsende anstelle eines geöffneten Schlitzes verhindert ein Nachaußenwölben oder Beschädigen des Gehäuses durch anfängliche Fehlausrichtung beim Koppeln. Die Nockenschlitze können in eine Verriegelungsnase auslaufen, die so bemessen ist, daß sie ein leichtes Drücken des Nockenfolgeglieds erfordert. Bereiche des Nockenschlitzes an der Verriegelungsnase vorbei können in Umfangsrichtung anstatt schraubenlinienförmig verlaufen, um ein unbeabsichtigtes Lösen infolge von Axialkräften zu vermeiden.
• Die Nockenfolgeglieder sind so bemessen, daß sie sich frei entlang dem Nockenschlitz bewegen können, so daß die beiden Verbindergehäuse miteinander mit einer kombinierten Axial- und Drehbewegung der Gehäuse gekoppelt werden können. Die Nockenfolgeglieder verlangen ein leichtes Drücken an den Verriegelungsnasen am Ende der jeweiligen Nockennut bzw. des -schlitzes. Die Bewegung des Nockenfolgeglieds an der in den Maßen verengten Verriegelungsnase vorbei erzeugt sowohl eine hörbare als auch eine taktile Anzeige, daß die Gehäuse und die entsprechenden Anschlüsse voll gekoppelt sind.
• Die oben beschriebene schraubenlinienförmige Ausrichtung der Nockennut bzw. des Nockenschlitzes kann einen erheblichen mechanischen Vorteil sowohl beim Koppeln als auch beim Entkoppeln bieten. Speziell ermöglichen die Verbinder nach der vorliegenden Erfindung ein wesentlich leichteres Koppeln als die vorbekannten Batterieverbinder, die komplexe Anordnungen von Schrauben und Muttern enthalten oder die lediglich außerordentlich hohe Kopplungskräfte angesichts großer Kontaktflächen erforderten. Zusätzlich trägt die beim Koppeln der vorliegenden Verbindergehäuse vorhandene Schraubbewegung dazu bei, Schrammenbuckel und andere kleinere Verletzungen zu vermeiden, die bei Verbindern aufzutreten pflegen, die nur auf einer Axialbewegung beruhen. Der mechanische Vorteil kann ferner dadurch begünstigt werden, daß Hilfshebel an den jeweiligen Gehäusen vorgesehen werden. Die Hilfshebel können einheitlich mit den Gehäusen geformt werden und so angeordnet sein, daß sie sich von gegenüberliegenden Seiten jedes Gehäuses im allgemeinen an deren rückwärtige Enden angrenzend erstrecken. Die Hilfshebel können besonders insofern hilfreich sein, als sie einen festen Griff ungeachtet einer Ansammlung von Schmutz oder Fett im Motorraum eines Fahrzeugs gewährleisten.
• Das Koppeln oder Entkoppeln von einer Hand kann ohne weiteres dadurch erreicht werden, daß einer der Verbinder fest an einer Tafel befestigt wird. Zum Beispiel kann eines der Verbindergehäuse als Einheit mit einem Befestigungsblock geformt sein, der Mittel für eine sichere Befestigung an einer Tafel im Motorraum eines Fahrzeugs besitzt. Das Anbringen eines Verbindergehäuses am Fahrzeugs verhindert sowohl eine Translation als auch eine Rotation dieses Bauteils. Somit ist es nur erforderlich, die andere Verbinderhälfte axial und schraubenlinienförmig relativ zu der ortsfest montierten Verbinderhälfte vorzubewegen, um eine wirksame Kopplung zu erreichen.
• Ein Weg der Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun im einzelnen als Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, die eine spezielle Ausführungsform zeigen:
• Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbinderpaares nach der vorliegenden Erfindung in Explosivdarstellung,
• Fig. 2 ist eine perspektivische Explosivdarstellung der Anschlüsse, die in den Verbindern nach der vorliegenden Erfindung angebracht sind, und
• Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die die Verbinder in ihrem voll verbundenen Zustand zeigt.
Detaillierte Beschreibung der dargestellten Ausführungsform
• Das Paar schnelltrennbarer Batteriekabelverbinder ist allgemein mit der Bezugszahl 10 in Fig. 1 gekennzeichnet, Das Verbinderpaar 10 umfaßt einen Steckverbinder 12 und einen Buchsenverbinder 14.
• Der Steckverbinder 12 umfaßt ein als Einheit geformtes Gehäuse 16 von zylindrischer Grundform, das einen Außendurchmesser a von etwa 0,070 Zoll definiert. Das Gehäsue 16 des Steckverbinders 12 umfaßt ein vorderes Verbindungsende 18 und ein hinteres Ende 20. Ein #4-AWG-Draht 22 erstreckt sich in das hintere Ende 20 des Steckverbinders 12 und ist mechanisch und elektrisch fest mit einem Anschluß im Steckverbinder 12 verbunden, wie es nachfolgend mehr im einzelnen gezeigt und beschrieben ist. Ein Paar von Nockenfolgegliedern 24 erstreckt sich in einander diametral gegenüberliegenden Grundrichtungen vom Gehäuse 16 des Steckverbinders 12 nach außen und ist als Einheit mit dem Gehäuse 16 geformt. Die Nockenfolgeglieder 24 können eine zylindrische Grundform haben, oder sie können so verjüngt sein, daß sie eine kegelstumpfförmige Grundgestalt haben. Die Nockenfolgeglieder 24 sind von dem äußersten vorderen Verbindungsende 18 des Gehäuses 16 leicht nach hinten im Abstand angeordnet. Eine elastomere Dichtung 26 kann in einer ringförmigen Nut zwischen den Nockenfolgegliedern 24 und dem vorderen Ende 18 des Gehäuses 16 angeordnet sein. Das Gehäuse 16 kann ferner als Einheit geformte Hilfshebel 28 und 30 umfassen, die von gegenüberliegenden Gehäuseseiten in etwa angrenzend an das hintere Ende 20 des Gehäuses 16 ausgehen. Wie weiter unten erläutert wird, können die Hilfshebel 28 und 30 die Drehbewegung des Steckverbinders 12 während der Verbindung des Steckverbinders 12 mit dem Buchsenverbinder 14 unterstützen.
• Der Buchsenverbinder 14 umfaßt ebenfalls ein als Einheit geformtes Kunststoffgehäuse 32 von zylindrischer Grundgestalt. Das Ghäuse 32 definiert einen Außendurchmesser b von etwa 2,286 cm (0,90 Zoll) und einen Innendurchmesser c, der etwas größer ist als der Außendurchmesser a des Gehäuses 16 des Steckverbinders 12. Somit ermöglicht es der Innendurchmesser c des Buchsenverbinders 14, daß der Steckverbinder 12 von zylindrischer Grundgestalt gleitend oder teleskopisch in diesen eingesetzt wird.
• Das Gehäuse 32 des Buchsenverbinders 14 bildet ein vorderes Verbindungsende 34 und ein hinteres Ende 36. Ein #4-AWG- Draht 38 erstreckt sich in das hintere Ende 36 und ist mechanisch und elektrisch mit einem Anschluß verbunden, der im Gehäuse angebracht ist, wie es weiter unten erläutert und dargestellt ist. Es versteht sich, daß andere Drahtgrößen verwendet werden können.
• Das vordere Verbindungsende 34 des Gehäuses 32 ist gekennzeichnet durch ein Paar von Nockenschlitzen von schraubenlinienförmiger Grundform auf einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 32. Jeder Nockenschlitz 40 ist so bemessen, daß er ein Nockenfolgeglied am Gehäuse 16 des Steckverbinders 12 gleitend aufnimmt. Jeder Nockenschlitz 40 weist eine Nutbrücke 42 am Verbindungsende 34 des Gehäuses 32 auf, die so bemessen ist, daß eine verhältnismäßig leichte Anfangsausrichtung und Einführung der Nockenfolgeglieder 24 möglich ist. Die Nutbrücken 42 gewährleisten, daß das Verbindungsende 34 des Gehäuses 32 seine Zylinderform beibehält und durch Fehlausrichtung während der Anfangsstadien der Verbindung nicht beschädigt oder zerbrochen wird. Die Nockenschlitze 40 enden an Verriegelungsnasen 44, die geringfügig kleinere Breiten als die Breiten der Nockenfolgeglieder 24 aufweisen. Die Bewegung der Nockenfolgeglieder 24 an den Verriegelungsnasen 44 vorbei erfordert eine relative Drehbewegung zwischen dem Steckverbinder 12 und dem Buchsenverbinder 14 ohne entsprechende Axialbewegung. Hieraus folgt, daß hohe axiale Zugkräfte auf die jeweiligen Verbinder ohne Verbindungslösung ausgeübt werden können. Die Verbindungslösung erfordert vielmehr eine Kombination auszuübender Dreh- und axialer Zugkräfte. Diese Ausbildung verhindert im wesentlichen eine unbeabsichtigte Verbindungslösung der Verbinder 12 und 14. Das verkleinerte Maß jeder Verriegelungsnase 44 liefert sowohl eine hörbare als auch eine taktile Anzeige des vollen Verbindungszustandes. Demgemäß fühlt und/oder hört der die Verbindung bewerkstelligende Techniker, wenn die volle Verbindung erreicht wird, die Hineinbewegung der Nockenfolgeglieder 24 in die entsprechenden Verriegelungsnasen 44.
• Das Gehäuse 32 des Buchsenverbinders 14 umfaßt ferner Hilfshebel 46 und 48, die mit diesem als Einheit geformt sind und sich in diametral gegenüberliegenden Richtungen nach außen erstrecken. Die Hilfshebel 46 und 48 sind allgemein nahe dem hinteren Ende 36 des Gehäuses 32 angeordnet und liefern den weiteren mechanischen Vorteil, wie mit Bezug auf die Hilfshebel 28 und 30 am Gehäuse 16 des Steckverbinders 12 erläutert. Um die Verbindung weiter zu erleichtern, kann das Gehäuse 32 des Buchsenverbinders 14 als Einheit mit einem Montageblock 50 geformt oder auf andere Weise fest mit diesem verbunden sein, der Montagestifte 52 und 54 (und vorzugsweise einen zusätzlichen Montagestift, der nicht gezeigt ist) besitzt, die fest an einer Grundplatte im Motorraum montiert werden können. Der Montageblock 50 verhindert eine Drehung und andere Bewegungen des Buchsenverbinders 14, wodurch der Steckverbinder 12 axial und drehend in bezug auf den Buchsenverbinder 14 bewegt werden kann, um die Verbindung oder Verbindungslösung zu bewerkstelligen. Auf diese Weise kann eine einhändige Verbindung oder Verbindungslösung von dem mit dem Verbinderpaar 10 arbeitenden Techniker erreicht werden.
• Die Anschlüsse des Verbinderpaars 10 sind in Fig. 2 veranschaulicht. Im einzelnen ist ein Steckanschluß 56 an den #4-AWG-Draht 22 angeschlossen und nachfolgend im Gehäuse 16 des Steckverbinders 12, wie hier ausgeführt, festgelegt. Der Buchsenanschluß 58 ist an den #4-AWG-Draht 38 angeschlossen und im Buchsenverbinder 14 festgelegt. Steck- und Buchsenverbinder 56, 58 sind an die entsprechenden Drähte 22 und 38 angequetscht. Die Quetschverbindungen können ein darauf angebrachtes Lot besitzen. Die Kombination von Anquetschen und Löten liefert eine zusätzliche mechanische und elektrische Verbindung, die bei dem Anwendungsfall einer hochamperigen Kraftfahrzeugbatterie und in der Hochschwingungsumgebung eines Kraftfahrzeugmotors wünschenswert sein kann.
• Die Anschlüsse 56 und 58 haben beide eine Ausbildung mit geteiltem Rohr und sind von einer 0,1575 cm (0,062 Zoll) dicken Kupferlegierung #195 zinnbeschichtet gebildet. Im einzelnen ist der Steckanschluß 56 in der Weise stanzgeformt, daß ein Verbindungsende 60 mit einem längsverlaufenden Schlitz 62 gebildet ist, der einander gegenüberliegende verbiegbare Längskontakte 64 und 66 trennt. Der Buchsenanschluß 58 ist in gleicher Weise so stanzgeformt, daß ein Verbindungsende 68 mit einem Längsschlitz 70 gebildet ist, der einander gegenüberliegende unabhängig verbiegbare Längskontakte 72 und 74 trennt. Bei der Verbindung biegen sich die Längskontakte 64 und 66 des Steckanschlusses 56 nach innen als Folge des Kontakts mit dem Buchsenanschluß 58. In gleicher Weise biegen sich die gegenüberliegenden Längskontakte 72 und 74 des Buchsenanschlusses 58 nach außen als Folge der Verbindungskräfte des Steckanschlusses 56. Diese Ausbildung mit geteiltem Rohr mit Verbiegung beider Anschlüsse gewährleistet niedrige und reproduzierbare Verbindungskräfte und ermöglicht mehrfache Verbindungsvorgänge. Zusätzlich gewährleistet die Ausbildung mit geteiltem Rohr mehrere Kontaktpunkte. Wie oben bemerkt, erfordert die Verbindung der Verbinder sowohl eine axiale als auch eine Drehbewegung. Demgemäß erfahren die Kontaktflächen der Anschlüsse 56 und 58 bei der Verbindung eine Wischbewegung in mehreren Richtungen, so daß eine Qualitätsverbindung mit mehrf achen Kontaktpunkten erreicht ist.
• Es ist ersichtlich, daß das Anquetschen der Anschlüsse 56 und 58 auf die Drähte 22 und 38 Flachstellen 57 bzw. 59 bildet. Die Flachstellen 57 und 59 tragen dazu bei, die Anschlüsse 56 und 58 im jeweiligen Gehäuse 16, 32 zu positionieren und zu halten, wie hier ausgeführt.
• Die Verbinder 12 und 14 sind in ihrem vollständig zusammengebauten und verbundenen Zustand in Fig. 3 gezeigt. Die Verbinder 12 und 14 werden dadurch zusammengebaut, daß die abgeschlossenen Zuleitungen (mit den Anschlüssen 56 und 58, die an den Draht 22 bzw. 38 angequetscht worden sind) in die in den Gehäusen 16 und 32 gebildeten Anschlußaufnahmeräume eingesetzt werden. Die Anschlüsse 56 und 58 sind in ihren jeweiligen Anschlußaufnahmeräumen durch bekannte zusammenwirkende Eingriffsmittel gehalten.
• Die Verbinder 12 und 14 können auch durch Einsatzformprozesse fertiggestellt werden, wobei die Anschlüsse 56 und 58 und angrenzende Bereiche der Drähte 22 und 38 in Formen eingesetzt werden und dann das Kunststoffmaterial der Gehäuse 16 und 32 um diese herum formgespritzt wird. Dieser Herstellungsprozeß hat mehrere beachtliche Vorteile. Erstens dient die sorgfältig hergestellte Form als Abschlußprüfung für die Präzision der formgestanzten Anschlüsse 56 und 58. Ein ungenau gefertigter Anschluß 56 oder 58 kann in der Form nicht aufgenommen werden. Zweitens gewährleistet die Einsatzformung eine genaue Positionierung und Halterung der Anschlüsse 56 und 58 in den Kunststoffgehäusen 16, 32. Das Formen des Kunststoffmaterials der Gehäuse 16 und 32 über die Anschlüse 56 und 58 führt zu einem festen Eingriff mit den darauf befindlichen Flachstellen 57 und 59 zur Vermeidung potentieller Anschluß/Gehäuse- Halterungsprobleme. Zusätzlich bildet die Einsatzformung eine Abdichtung der Gehäuse 16, 32 gegenuber dem Draht 22, 38 und trägt zu einer Zugentlastung für den Verbinder 12 bzw. 14 bei. Des weiteren bietet das Einsatzformen eine außerordentliche Sicherheit der Ausrichtung zwischen den Verbindungsenden der Anschlüsse 56 und 58.
• Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Verbindungsenden des jeweiligen Anschlusses 56, 58 von den Verbindungsenden 18, 34 des jeweiligen Gehäuses 16, 32 nach hinten mit Abstand angeordnet. Dies führt dazu, daß die Gehäuse 16 und 32 die Anschlüsse vor der Verbindung schützen und Kurzschlüsse zwangsläufig verhindern. Außerdem ermöglicht es die relativ versenkte Lage der Anschlüsse 56 und 58 in den Gehäusen 16 und 32, daß die Verbindungsenden 18 und 34 der Gehäuse 16 und 32 die zwangsläufige Ausrichtung der Anschlüsse 56 und 58 vor und bei dem Verbinden gewährleisten.
• Im voll verbundenen Zustand, wie in Fig. 3 gezeigt, liegt eine erhebliche Überlappung zwischen dem Verbindungsende 60 und 68 des Anschlusses 56 bzw. 58 vor, um große Oberflächenkontaktzonen zu gewährleisten. Die große Oberflächenzone kombiniert mit der Einwärtsbiegung der Kontakte 64 und 66 des Steckanschlusses 56 und der Auswärtsbiegung der Kontakte 72 und 74 des Buchsenanschlusses 58 gewährleistet eine elektrische Qualitätsverbindung mit einem ausgezeichneten Strompfad.
• Zusammenfassend ist unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Paar koppelbarer Verbinder 10 für ein schnelles Verbinden und/oder Trennen hochamperiger Zuleitungen von einer Kraftfahrzeugbatterie beschrieben worden. Die Verbinder umfassen koppelbare Anschlüsse, die in ein entsprechendes Paar koppelbarer Verbindergehäuse eingebaut sind, Die Anschlüsse sind vor dem Einbauvorgang an die Drähte angequetscht. Das Anschlußpaar umfaßt koppelbare Steck- und Buchsenverbinder, von denen jeder vorzugsweise eine Ausbildung mit einem geteilten Rohr hat, so daß sich das Verbindungsende des Buchsenanschlusses nach innen und das Verbindungsende des Buchsenanschlusses nach außen während des Verbindens biegt. Die Gehäuse haben eine zylindrische Grundform und umfassen einen Nockenschlitz und ein koppelbares Nockenfolgeglied. Der Nockenschlitz verläuft allgemein schraubenlinienförmig und endet an einer Verriegelungsnase, die eine zufällige Verbindungslösung verhindert und eine klar hörbare und/oder taktile Sicherheit dafür bietet, daß der voll gekoppelte Zustand erreicht worden ist. Die für das Verbinden erforderliche Axial- und Drehbewegung der Verbinder führt zu einer Wischbewegung in mehreren Richtungen mit großen Kontaktflächen und hohen Normalkontaktkräften. Die Gehäuse der Verbinder können mit Hilfshebeln versehen sein, die diametral von diesem ausgehen, um die Axial- und Drehbewegung der Verbinder zu unterstützen, die für das Verbinden und die Verbindungslösung erforderlich ist. Einer der Verbinder kann fest an einer Grundplatte montierbar sein, um eine einhändige Verbindung oder Verbindungslösung zu ermöglichen.
• Das Verbinderpaar 10, wie es beschrieben und dargestellt ist, liefert eine leicht koppelbare und trennbare elektrische Verbindung für hochamperige Kraftfahrzeuganwendungsfälle, insbesondere eine schnelltrennbare elektrische Verbindung für Fahrzeugbatterien. Die Fahrzeugbatterieverbindung weist ein bajonettartiges Verbindergehäuse mit Anschlüssen auf, die große Querschnittsflächen, niedrige Kopplungskräfte und große Kontaktzonen besitzen. Die schnell trennbare Batterieverbindung besitzt ein nicht leitendes Gehäuse, das in bezug auf den Anschluß fest positioniert ist. Die Verbindung kann leicht mit einer Hand getrennt werden.

Claims (7)

1. Elektrische Verbinderanordnung (10), bestehend aus A) einem ersten Verbinder (14) mit

einem ersten Anschluß (58) mit einem Verbindungsende (68) und einem Drahtbefestigungsende (59), wobei das Verbindungsende (68) ein Paar nach außen biegbarer längsverlaufender Kontakte (72,73) umfaßt und das Drahtbefestigungsende (59) fest an einem Draht (38) angebracht ist, und

einem ersten von einem nichtleitenden Material geformten Gehäuse (32) mit einem in diesem geformten Anschlußaufnahmeraum, der an einem Ende zur Aufnahme des ersten Anschlusses (58) in diesem offen ist,

B) einem zweiten Verbinder (12) mit

einem zweiten Anschluß (56) mit einem Verbindungsende (60) und einem Drahtbefestigungsende (57), wobei das Verbindungsende (60) des zweiten Anschlusses (56) zwischen den nach außen biegbaren Kontakten (72,73) des ersten Anschlusses (58) aufnehmbar ist und das Drahtbefestigungsende (57) des zweiten Anschlusses (56) fest an einem Draht (22) angebracht ist, und

einem zweiten aus einem nichtleitenden Material geformten Gehäuse (16) mit einem in diesem geformten Anschlußaufnahmeraum, der an einem Ende zur Aufnahme des ersten Anschlusses (58) in diesem offen ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Gehäuse (32) ein vorderes Verbindungsende (34) mit einer ersten Nockeneinrichtung (40) zur Erleichterung der Verbindung und Trennung des ersten Verbinders (14) umfaßt und

das zweite Gehäuse (16) ein Verbindungsende (18) mit einer zweiten Nockeneinrichtung (24) umfaßt, wobei die erste Nockeneinrichtung (40) mit der zweiten Nockeneinrichtung (24) in Eingriff bringbar ist, derart, daß das erste und das zweite Gehäuse (32,16) schraubenlinienförmig in einen voll verbundenen Zustand geführt werden, in dem der erste und der zweite Anschluß (58,56) schraubenlinienförmig wischbewegt und miteinander verbunden sind.

2. Elektrische Verbinder nach Anspruch 1, wobei das Verbindungsende (68) des ersten Anschlusses (58) eine zylindrische Grundform mit einem längsverlaufenden Schlitz (70) in dieser hat, der die gegenüberliegenden Kontakte (72,74) des ersten Anschlusses (58) bildet, der zweite Anschluß (56) eine zylindrische Grundform mit einem längsverlaufenden Schlitz (62) hat, der nach innen biegbare Kontakte (64,66) am Verbindungsende (60) des zweiten Anschlusses (56) bildet, und das Verbindungsende (60) des zweiten Anschlusses (56) im Verbindungsende (68) des ersten Anschlusses (58) aufnehmbar ist, derart, daß sich die gegenüberliegenden Kontakte (72,74) des ersten Anschlusses (58) beim Verbinden nach außen biegen, und derart, daß sich die Kontakte (64,66) des zweiten Anschlusses (56) beim Verbinden nach innen biegen.

3. Elektrische Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste und der zweite Anschluß (58,56) an den entsprechenden Drähten angequetscht oder angequetscht und gelötet sind und die Anquetschung der Anschlüsse (58,56) Flachstellen (59,57) bildet und wobei die Flachstellen (59,57) in festem Eingriff mit dem Kunststoffmaterial des ersten und des zweiten Gehäuses (32,16) durch Eingriffsmittel stehen, die in den Anschlußaufnahmeräumen des ersten und des zweiten Gehäuses (32,16) für eine feste Halterung des jeweiligen Anschlusses (58,56) in seinem jeweiligen Gehäuse (32,16) gebildet sind.

4. Elektrische Verbinder nach Anspruch 1, wobei die erste Nockeneinrichtung (40) des ersten Gehäuses (32) einen vom Verbindungsende (68) des ersten Gehäuses (32) ausgehenden Schlitz (40) von schraubenlinienförmiger Grundgestalt und die zweite Nockeneinrichtung (24) des zweiten Gehäuses (16) ein Nockenfolgeglied (24) für einen Eingriff mit und eine Folgebewegung in dem Nockenschlitz (40) des ersten Gehäuses (32) umfaßt.

5. Elektrische Verbinder nach Anspruch 4, wobei das erste Gehäuses (32) derart geformt ist, daß eine sich quer zum Nockenschlitz (40) am Verbindungsende (68) des ersten Gehäuses (32) erstreckende Nutbrücke (42) gebildet und die Nutbrücke (42) so bemessen ist, daß der Eintritt des Nockenfolgeglieds (24) in den Nockenschlitz (40) erleichtert ist, womit die Nutbrücke (42) eine Verformung und Beschädigung des ersten Gehäuses (32) infolge einer Fehlausrichtung der Gehäuse (32,16) während des Verbindens verhindert.

6. Elektrische Verbinder nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Nockenschlitz (40) an einer Verriegelungsnase (44) endet, die einen Eingang mit verkleinerter Abmessung besitzt und in einer nicht-schraubenlinienförmigen Richtung verläuft, und das Nockenfolgeglied (24) zwangläufig in der Verrieglungsnase (44) zur Verhinderung eines zufälligen Trennens der Verbinder (14,12) aufnehmbar ist.

7. Elektrische Verbinder nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, wobei das erste und das zweite Gehäuse (32,16) über die Drahtbefestigungsenden des jeweiligen ersten und zweiten Anschlusses (58,56) geformt sind, derart, daß das erste und das zweite Gehäsue (32,16) eng dem jeweiligen ersten und zweiten Anschluß (58,56) und den an diesen angebrachten Drähten entsprechen und mit diesen in Eingriff stehen.